【摘 要】
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电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感原理的过程层析成像(PT)技术,已发展成为一门重要的两相流参数检测技术.本文针对ECT系统硬件设计的关键技术进行了深入的研究,研制了一套ECT系统实验装置,并实现了与成像计算机的联合调试.主要完成的工作如下:(1)对各类常用的PT技术的基本原理和特点进行了比较,着重阐述了ECT技术的基本特点、工作原理和系统构成.(2)研制了一种抗杂散电容干扰、分辨率高、漂移
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电容层析成像(ECT)技术是基于电容敏感原理的过程层析成像(PT)技术,已发展成为一门重要的两相流参数检测技术.本文针对ECT系统硬件设计的关键技术进行了深入的研究,研制了一套ECT系统实验装置,并实现了与成像计算机的联合调试.主要完成的工作如下:(1)对各类常用的PT技术的基本原理和特点进行了比较,着重阐述了ECT技术的基本特点、工作原理和系统构成.(2)研制了一种抗杂散电容干扰、分辨率高、漂移低的交流型C/V转换电路.(3)分析了非理想条件下,杂散电容及其变化对C/V转换电路输出的影响,并得出一点结论:相对于激励信号对C/V转换电路输出影响来说,杂散电容及其变化的影响较小,几乎可以忽略不计.(4)设计了一套简化电路结构的极板开关控制阵列,使所有极板共用一个正弦激励信号和一路C/V转换电路.(5)分析了CMOS模拟开关耦合电容对ECT系统动态成像稳定性的影响,采用了软件实时补偿法消除了这一影响.(6)研制开发了一套16极板的ECT系统实验装置.(7)实现了实验装置的上、下位机的联调,并进行了系统性能实验和各种流型的成像实验.
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